鋁合金板溫成形中的摩擦理論與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著能源和環(huán)境問(wèn)題的日益尖銳，全球各大汽車制造商都在加快對(duì)汽車輕型化的研究與開發(fā)，而汽車輕型化中一個(gè)很重要的部分就是車身零件的輕量化。由于鋁合金板的強(qiáng)度和鋼板類似，而比重僅為鋼板的1/3，可滿足汽車車身零件輕量化的要求，因此已經(jīng)開始被用來(lái)制造汽車覆蓋件。與鋼板相比，鋁合金板的塑性差，在常溫下難以成形，必須采用溫成形工藝并添加潤(rùn)滑劑。鋁合金板溫成形工藝受到材料成形性能、工藝參數(shù)與模具的設(shè)計(jì)、潤(rùn)滑與摩擦狀態(tài)等諸多因素的影響，目前仍是

2、一項(xiàng)尚待進(jìn)一步研究開發(fā)的板料沖壓成形新技術(shù)。本文結(jié)合通用汽車—中國(guó)材料及摩擦學(xué)研究聯(lián)合體資助的研究項(xiàng)目，對(duì)鋁合金板溫成形中的摩擦學(xué)特性進(jìn)行了理論與實(shí)驗(yàn)研究，深化了對(duì)鋁合金板溫成形規(guī)律的認(rèn)識(shí)，為鋁合金板溫成形工藝及模具設(shè)計(jì)的優(yōu)化提供了依據(jù)。 摩擦與潤(rùn)滑狀態(tài)是影響鋁合金溫成形工藝的一個(gè)重要因素。本文研究了鋁合金板成形過(guò)程的摩擦行為，并根據(jù)板料和模具接觸表面潤(rùn)滑膜厚度與粗糙度的相對(duì)值，分別建立了全膜潤(rùn)滑和混合潤(rùn)滑狀態(tài)下鋁合金板成形過(guò)程

3、的摩擦模型，并導(dǎo)出了摩擦系數(shù)在鋁合金板成形有限元分析中的計(jì)算公式。 為了用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定和研究板料成形過(guò)程中摩擦的變化規(guī)律，本文提出了一種模具凸凹模圓角的摩擦模擬測(cè)量法，并設(shè)計(jì)制作了鋁合金板成形過(guò)程摩擦測(cè)試的實(shí)驗(yàn)裝置。利用該實(shí)驗(yàn)裝置，作者對(duì)鋁合金板摩擦測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了可行性分析實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該凸凹模圓角摩擦測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置穩(wěn)定性好、操作方便、可重復(fù)性等優(yōu)點(diǎn)，克服了在鋁合金板溫成形過(guò)程中同時(shí)測(cè)定凸凹模圓角摩擦力和摩擦系數(shù)的困難，